毕业论文 船舶轴系校中的工艺研究

毕业论文

题目：船舶轴系校中的工程研究

The study of Shapping shaft system alignment 系别：船舶工程学院

专业：机电设备维修与管理

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摘要：在船舶建造、修理过程中，轴系校中极为重要，其质量的好坏不但影响到船舶航行的时间长短，更影响到船舶航行时全体船员的人身安全。因此对轴系合理对中的研究，成为船舶工程的重要课题。

本篇论文主要论述了船舶轴系校中的含义、原理、分类和方法以及其校中状态的检验。

广州航海高等专科学校毕业论文

关键词：船舶轴系校中质量含义原理分类方法检验

目录

（宋体小四号字体）

1 船舶轴系校中的含义 (1)

2 校中原理 (1)

3 分类 (2)

4 方法 (2)

4.1 船舶轴系按线性校中 (2)

4.1.1 轴系按法兰上严格规定的偏中值校中法 (2)

4.1.2 轴系采用光学仪器校中法 (4)

4.2 船舶轴系按轴承上允许负荷校中 (8)

4.2.1 轴系用测力计校中法 (8)

4.2.2 轴系按法兰上计算的允许的偏中值校中法 (11)

4.3 轴系合理校中 (11)

4.3.1 计算方法 (11)

4.3.2 计算内容 (12)

5 轴系校中状态的检查 (12)

5.1 轴系中心线偏差度的检查 (12)

5.1.1相邻轴系连接法兰的性对位置 (12)

5.1.2偏移值和曲折值的测量和计算 (13)

5.1.3用相邻轴连接法兰上的偏中值检验轴系中心线的偏差度 (14)

5.2 轴系两端轴同轴度偏差的检验 (15)

1船舶校中的含义

众所周知，船舶轴系在运转中承受着复杂的应力和负荷，主要包括：螺旋桨的扭矩及其产生的扭应力、螺旋桨的推力及其产生的压应力、螺旋桨及轴系部件的重量所造成的负荷及其产生的弯曲应力、由于轴系安装时的弯曲或由于船体变形弯曲在轴内所造成的附加弯曲应力及在轴承上所造成的附加负荷等。此外，轴系还要承受由于主机工况变化、螺旋桨震动、轴系中个别轴承失载以及主机或船体发生事故所造成的轴系振动和由此而产生的附加应力及附加负荷。

实践证明，为确保轴系长期安全正常地运转，除在轴系设计时应保证具有足够的强度及刚度外，在轴系安装时，应保证它具有合理的状态，使轴系各轴段内的应力及各轴承上的负荷均处在合理的范畴之内。

经理论分析和圣餐实践证明，安装好的轴系，其各轴的应力及各轴承上的负荷是否合理，除设计因素之外，则主要取决于轴系校中质量的好坏。本论文的任务是力图从轴系校中的合理性方面进行理论及实践的论述。必须指出，有关轴系设计与计算虽不是本论文研究的范围，但轴系校中于轴系设计是密切相关的，这两者应协调一致、统筹设计，才能确保轴系工作的可靠性。

何谓“轴系校中”？轴系校中就是按一定的要求和方法，将轴系敷设成某种状态，处于这种状态下的轴系，其全部轴承上的负荷及各轴段内的应力都处在允许范围之内，或具有最佳的数值，从而可保证轴系持续正常地运转。

显然，对船舶轴系校中原理和方法的研究，及其在生产中的合理应用，是提高船舶建造及其修理质量的一个重要方面，同时对提高船舶动力装置安装工程的经济性也很有意义。

2校中原理

组成船舶轴系的各轴段，通常是用法兰联轴器连接成整根轴系，由于这些轴在加工时规定其法兰的外围与轴颈应用同轴，法兰端面与轴心应垂直，故毗邻两根轴以其法兰连接是，如果两轴的连接法兰达到同轴，则此毗邻的两根轴亦同轴（这是把轴作为刚体看待，未考虑轴的挠度及加工误差）；反之，若两连接法兰不同轴，即存在偏中，则此毗邻的两根轴亦不同轴。

两连接法兰的偏中，通常用“偏移”及“曲折”表示。所谓“偏移”（常用符号δ表示），是指狼法兰的轴心线不重合，但平行，如图2-1a）所示。所谓“曲折”（常用符号φ表示），是指两法兰的轴心线交叉成一定角度，如图b）所示。图c）则示出毗邻两法兰既存在偏移，又存在曲折的情况。

图2-1 两轴连接法兰的偏移和曲折

显然，在进行轴系校中时，只要逐段地调节毗邻两轴的位置，使轴系中每对连接法兰上的偏移及曲折均为零（即δ=0，φ=0），这时如果忽略法兰因轴端自重下垂的影响，则可认为像这样校中好后的轴系具有直线性。

然而，在世界校中时要完全达到各对法兰上的偏移和曲折均为零时极为困难的，甚至是不可能的，故在按直线性校中时也允许法兰上存在很小的偏中值，以保证轴系校中好后基本上仍具有直线性。这样很小的允许偏中值在以往的有关规范或标准中都曾作过严格的规定。

3分类

在船舶及舰艇的建造和修理中，进行轴系校中的方法是多种多样的。但就其基本的原理而论，本人认为可划分为如下三类：①按直线性校中原理；②按轴承上允许负荷校中原理；③按轴承上合理（或最佳）负荷校中原理。

现将目前国内外进行轴系校中的一些方法分类，如框图3-1所示。

图3-1 轴系校中法分类框图

4方法

4.1船舶轴系按直线性校中

4.1.1 轴系按法兰上严格规定的偏中值校中法

（1）连接法兰上偏中值的测量及计算

①用直尺及塞尺测量偏移、曲折法：A偏移的测量及计算:将直尺依次在法兰外圆的上、下、左、右四个部位上紧贴，同时塞尺在每一个部位上测量直尺与另一法兰外圆表面之间的间隙值，并分别用a上、a下、a左、a右表示，如图4-1

所示。

图4-1 用直尺和塞尺测量法兰的偏移、曲折

显然，两法兰在垂直平面的偏移值为：

δ垂=（a上+a下）/2 （4-1，a）

两法兰在水平平面的偏移值为：

δ水=（a左+a右）/2 （4-1，b）

式中：δ垂——垂直平面的偏移，mm；

δ水——水平平面的偏移，mm。

式中在计算偏移时，采用上、下、左、右两部位上测量值的平均值，即（a 上+a下）/2或（a左+a右）/2，则可消除两法兰直径加工误差影响。

B曲折的测量及计算：用塞尺依次在法兰端面的上、下、左、右四个部位上测量两法兰端面之间的间隙值，并分别用b上、b下、b左、b右表示。显然，在垂直平面的曲折值为：

φ垂=（b上-b下）/D （4-2，a）

在平面的曲折值为：φ水=（b左-b右）/D （4-2，b）

式中：φ垂——垂直平面的曲折，mm/m；

φ水——水平平面的曲折，mm/m；

D——法兰直径，m。

为便于记录和计算可列成表格进行、如表4-1所示

②用两对指针测量偏移、曲折法：当轴连接法兰的直径较小（小于100mm），或相连接的两法兰的直接不等时，则应采用两对指针测量器偏移和曲折才能获得较准确的数值。这时，先在法兰的外圆上对称地装上两对指针，如图4-2所示。